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屋面围护构件参与主体结构共同工作对于结构来讲是客观存在的。一直以来,在我国实际的结构设计中一般不考虑屋面构件作用因素。目前有关屋面构件作用的研究主要集中于轻钢结构中,以屋面构件的自身受力情况为主,有关大跨空间结构中,考虑屋面构件与网架结构的协同工作的研究很少。但实际情况是,有些大型空间结构的檩条、屋面板等附属结构的截面很大,而且与主体结构有可靠的连接,这些附属构件会参与主体结构的受力。为此,本文以某干煤棚平面网架为研究对象,深入分析其屋面构件对整体结构受力性能的影响。主要研究内容和成果如下: 首先,根据工程实际情况,并通过一个螺栓球节点桁架算例,研究了支托下部与螺栓球节点之间连接的合理简化分析模型;在此基础上,建立了考虑螺栓球节点转动刚度的纯网架模型,以及分别包括檩条、屋面板的多尺度有限元分析模型。 其次,进行了不同荷载工况下三种模型的静力分析。通过对比分析结构的变形与内力,总结了檩条与屋面板各自对整体结构静力性能的影响规律。得出了在风吸荷载作用下考虑屋面构件能有效减小结构位移和跨中杆件内力的结论。同时发现,屋面构件对结构受力性能的贡献大小受支托的转动能力影响较大,而且屋面构件与网架协同工作时在网架结构中有些部位会出现内力增大的负面影响。进而建议工程中采用合理的支托构造措施来发挥屋面构件的积极作用。 再次,通过改变屋面板厚、檩条截面、支托截面等屋面构件的规格尺寸,分别对三种模型进行了参数分析。归纳了结构变形、内力等随各参数的变化规律,给出基于屋面板厚度的变形、内力简化调整系数,为以后的网架设计研究工作提供参考。 最后,对三种模型进行了模态分析,分析了各模型的前五阶频率和振型的特点,考察了屋面板厚、檩条截面、支托截面等屋面构件尺寸对结构自振特性的影响。总结了考虑屋面构件作用下结构自振特性的变化规律。